智能儀器已開始從較為成熟的數(shù)據(jù)處理向知識(shí)處理發(fā)展
2011-03-18智能儀器是計(jì)算機(jī)技術(shù)與測(cè)試技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，儀器內(nèi)部帶有處理能力很強(qiáng)的智能軟件。儀器儀表已不再是簡(jiǎn)單的硬件實(shí)體，而是硬件、軟件相結(jié)合。近年來，智能儀器已開始從較為成熟的數(shù)據(jù)處理向知識(shí)處理發(fā)展，使其功能向更高層次發(fā)展。數(shù)顯溫控儀
1 智能儀器的發(fā)展
20世紀(jì)90年代以來，儀器儀表的智能化突出表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
(2) 微型化。微電子技術(shù)、微機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)等的綜合應(yīng)用使得儀器成為體積小、功能齊全的智能儀器，能夠完成信號(hào)的采集、處理、控制信號(hào)的輸出、放大、與其它儀器的接口等功能，在自動(dòng)化技術(shù)、航天、軍事、生物技術(shù)、醫(yī)療領(lǐng)域有著獨(dú)特的作用。
(3) 多功能化。多功能本身就是智能儀器儀表的一個(gè)特點(diǎn)，例如具有脈沖發(fā)生器、頻率合成器和任意波形發(fā)生器等功能的函數(shù)發(fā)生器，不但性能上(如準(zhǔn)確度)比專用脈沖發(fā)生器和頻率合成器高，而且在各種測(cè)試功能上提供了較好的解決方案。
(4) 智能化?，F(xiàn)代檢測(cè)與控制系統(tǒng)，或多或少的趨向于智能化這個(gè)特點(diǎn)。智能儀器的進(jìn)一步發(fā)展將含有一定的人工智能，這樣就可無需人的干預(yù)而自主地完成檢測(cè)或控制功能。
(5)儀器虛擬化。在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)分析和顯示用PC機(jī)的軟件來完成，只要額外提供一定的數(shù)據(jù)采集硬件，就可以與PC機(jī)組成測(cè)量?jī)x器。這種基于PC機(jī)的測(cè)量?jī)x器稱為虛擬儀器VI(Virtual Instrument)。在虛擬儀器中，使用同一個(gè)硬件系統(tǒng)，只要應(yīng)用不同的軟件編程，就可得到功能完全不同的測(cè)量?jī)x器。“軟件就是儀器”。作為虛擬儀器核心的軟件系統(tǒng)具有通用性、通俗性、可視性、可擴(kuò)展性和升級(jí)性，代表著當(dāng)今儀器發(fā)展的新方向。
(6) 儀器儀表系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化。一般的智能儀器儀表都具有雙向通信功能，但這種雙向通信功能離真正意義上的網(wǎng)絡(luò)通信還有距離。伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，Internet技術(shù)使儀器儀表在實(shí)現(xiàn)智能化的基礎(chǔ)上同時(shí)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，使現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控參量就近登臨網(wǎng)絡(luò)，并具備必要的信息處理功能。
2 網(wǎng)絡(luò)化儀器的功能需求和技術(shù)支持
2.1 支持遠(yuǎn)程監(jiān)控需求
網(wǎng)絡(luò)化儀器，如現(xiàn)場(chǎng)總線智能儀表，是適合在遠(yuǎn)程測(cè)控中使用的儀器，是儀器測(cè)控技術(shù)、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)與微電子技術(shù)深度融合的結(jié)果。網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備既可以像普通儀器那樣按設(shè)定程序?qū)ο嚓P(guān)物理量進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量、控制、存儲(chǔ)和顯示測(cè)量結(jié)果及控制狀態(tài)；同時(shí)具有重要的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用特征，經(jīng)授權(quán)的儀器使用者，通過Internet可以遠(yuǎn)程對(duì)儀器進(jìn)行功能操作、獲取測(cè)量結(jié)果并對(duì)儀器實(shí)時(shí)監(jiān)控、設(shè)置參數(shù)和故障診斷，控制其在Internet上動(dòng)態(tài)發(fā)布信息。它們與計(jì)算機(jī)一樣，成了網(wǎng)絡(luò)中的獨(dú)立節(jié)點(diǎn)，很方便地就能與就近的網(wǎng)絡(luò)通信線纜直接連接，而且“即插即用”，直接將現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)送上網(wǎng)；用戶通過瀏覽器或符合規(guī)范的應(yīng)用程序即可實(shí)時(shí)瀏覽到這些信息(包括處理后的數(shù)據(jù)、儀器儀表的面板圖像等)。
2.2 網(wǎng)絡(luò)化儀器的特點(diǎn)
基于Internet的測(cè)控系統(tǒng)中前端模塊不僅完成信號(hào)的采集和控制，還兼顧實(shí)施對(duì)信號(hào)的分析與傳輸，因?yàn)樗砸粋€(gè)功能強(qiáng)大的微處理器和一個(gè)嵌入式操作系統(tǒng)為支撐。在這個(gè)平臺(tái)上，使用者可以很方便地實(shí)現(xiàn)各種測(cè)量功能模塊的添加、刪除以及不同網(wǎng)絡(luò)傳輸方式的選擇。其次，基于Internet的測(cè)控系統(tǒng)最為顯著的特點(diǎn)，是信號(hào)傳輸?shù)姆绞桨l(fā)生了改變?；贗nternet的測(cè)控系統(tǒng)對(duì)測(cè)量、控制信號(hào)等的傳輸，是建立在公共的Internet上的。有了前端嵌入式模塊，系統(tǒng)的測(cè)量數(shù)據(jù)安全有效的傳輸便成為可能。再有，基于Internet的測(cè)控系統(tǒng)對(duì)測(cè)得結(jié)果的表達(dá)和輸出也有了較大改進(jìn)，一方面，不管身在何處，使用者都可通過客戶機(jī)方便地瀏覽到各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，了解設(shè)備現(xiàn)在的工作情況；另一方面，在客戶端的控制中心，所擁有的智能化軟件和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都可被調(diào)用來對(duì)測(cè)得結(jié)果分析，以及為使用者下達(dá)控制指令或作決策提供幫助。
4 結(jié)束語
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步和不斷拓展，21世紀(jì)的儀器概念將是一個(gè)開放的系統(tǒng)概念。以PC機(jī)和工作站為基礎(chǔ)，通過組建網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)成實(shí)用的測(cè)控系統(tǒng)，提高生產(chǎn)效率和共享信息資源，已成為現(xiàn)代儀器儀表發(fā)展的方向。網(wǎng)絡(luò)化儀器的概念是對(duì)傳統(tǒng)測(cè)量?jī)x器概念的突破。從某種意義上說，計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代儀器儀表已相互包容，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)也就是通用的儀器網(wǎng)絡(luò)。如果在測(cè)控系統(tǒng)中由更多不同類型的智能設(shè)備也像計(jì)算機(jī)和工作站一樣成為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)聯(lián)入網(wǎng)絡(luò)，它們充分利用目前已比較成熟的Internet網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，則將不僅能實(shí)現(xiàn)更多資源的共享、降低組建系統(tǒng)的費(fèi)用，還可提高測(cè)控系統(tǒng)的功能，并拓展其應(yīng)用的范圍。“網(wǎng)絡(luò)就是儀器”的概念，確切的概述了儀器的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢(shì)。
